TESTES REFERENTES A PARTE 1 DA APOSTILA FUNDAMENTOS DA CORROSÃO INDIQUE SE AS AFIRMAÇÕES A SEGUIR ESTÃO CERTAS OU ERRADAS 1) Numa célula eletroquímica a solução tem que ser um eletrólito, mas os eletrodos não precisam estar em contato elétrico. R. Errado, se os eletrodos não estiverem em contato elétrico não haverá movimentação de cargas, portanto não haverá uma célula eletroquímica. 2) Ânodos de uma célula eletroquímica são definidos como os eletrodos no qual a corrente convencional i sai da solução. R. Errado, o ânodo é o eletrodo no qual a corrente elétrica ENTRA na solução. 3) Nos metais as cargas elétricas que estarão em movimento, quando houver corrente elétrica circulando pelo metal, são os íons formados pelas reações eletroquimicas. R. Errado, nos metais a carga livre para se movimentar são os elétrons. 4) A transferência de carga entre eletrodo / solução ocorre através das reações eletroquímicas. R. Correto, essa é a única maneira possível de transferência de carga numa interface metal / solução. 5) O fenômeno, ELETROQUÍMICA pode ser definido como a ciência que estuda as reações eletródicas e seus resultados., essa não é a definição mais comum da eletroquímica, mas é uma maneira de definir. 6) A diferença básica entre pilhas e células eletrolíticas está em que na primeira o sentido de movimentação das cargas é espontâneo., nas células eletrolíticas o sentido da movimentação de cargas é forçado através de uma fonte externa de energia. 7) Pode se afirmar que um dos motivos para se estudar à corrosão é o prejuízo que este processo de deterioração impõe a sociedade nas mais variadas aplicações dos metais., no mundo inteiro a corrosão impõe um alto custo pela necessidade de reposição das partes deterioradas, mas principalmente o custo associado a incêndios, vazamentos e explosões, quando a deterioração provoca vazamento de líquidos inflamáveis ou combustíveis. 8) A corrosão pode ser definida como um processo de deterioração que ocorre nos metais devido a presença de campos de energia existentes na terra de onde é extraído o minério. R. Errado, a corrosão é um processo de deterioração espontâneo. 9) Para que o processo corrosivo seja possível é necessário que além do contato do metal com um meio corrosivo, exista uma diferença de potencial suficiente para provocar a movimentação das cargas elétricas presentes. FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 1 - PÁGINA 1
R. Correto, o termo diferença de potencial necessário para que ocorra a corrosão é usado para expressar que a corrosão depende de diferenças que existe na fabricação dos metais, se o metal fosse 100% puro a corrosão seria praticamente desprezível. 10) Na corrosão uniforme, tem-se um desgaste aproximadamente igual em toda a superfície do metal, mesmo nas partes onde não houver um contato direto metal / solução. R. Errado, só existe corrosão nas superfícies de contato do metal com o meio. 11) Pitting, é uma forma de corrosão localizada que ocorre em algumas combinações específicas metal / solução. R. Correto, em algumas combinações metal / meio a corrosão mais provável, mas na maioria dos casos a corrosão localizada está associada a corrosão sob depósitos ou quebra localizada da passivação. 12) A diferença entre pitting e alvéolo está nas dimensões da região deteriorada, embora ambas as formas de corrosão sejam localizadas., pitting são usualmente conhecidas com uma corrosão localizada com pequeno diâmetro e grande profundidade enquanto que alvéolos são caracterizados com grande diâmetro e pequena profundidade. 13) Existem algumas combinações metal / solução em que a corrosão aparece na forma de trincas sem que ocorra significativa perda de massa do metal. R. Correto, são formas de corrosão que ocorrem em algumas combinações metal / meio, normalmente se iniciam no fundo de alvéolos ou pitting e ocorrem em locais onde existe tensão de tração, com por exemplo em regiões próximas a soldas. 14) A medida quantitativa da corrosão pode ser feita por perda de espessura ou de peso dentro de um intervalo de tempo, sendo que o primeiro método é o mais preciso, sendo por isso o mais usado no controle e determinação da taxa de corrosão dos equipamentos industriais. R. Errado, a medida mais precisa é por perda de peso, porque nesse caso não existe interferência da rugosidade da superfície corroída no resultado. 15) Um equipamento com taxa de corrosão de 150 mpy, significa que sua espessura foi reduzida de 1,5 polegadas em 10 anos de exposição a um meio corrosivo., perda de espessura = taxa de corrosão x tempo de exposição, então teremos: perda de espessura = 150/1000 x 10 = 1,5 polegadas. 16) Se a taxa de corrosão de um equipamento for de 2 mm por ano, pode se dizer que ele deve furar após 2 anos. R. Errado, a taxa de corrosão, mede a perda de espessura por ano, para calcular a vida é necessário conhecer a espessura do equipamento. 17) Uma peça que durante 2 anos ficou totalmente mergulhada num meio corrosivo e apresentou uma redução de espessura de 10 mm, terá uma taxa de corrosão de 5 mm por ano. FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 2 - PÁGINA 2
R. Errado, porque a peça está exposta nas duas superfícies - taxa de corrosão = perda de espessura / tempo de exposição x frentes de ataque, então teremos: taxa de corrosão = 10 / 2 x 2 = 2,5 mm/ano. 18) Um equipamento com espessura mínima de projeto igual a 10 mm, taxa de corrosão de 0,2 mm por ano devido ao produto armazenado e 0,05 devido a intempéries da região, em ambos os caso com corrosão uniforme, e espessura atual de 12 mm, terá uma vida remanescente de 8 anos., vida remanescente = (espessura atual espessura mínima) / (taxa de corrosão interna + taxa de corrosão externa), então teremos: vida remanescente = (12 10) / (0,2 + 0,05) = 8 anos. 19) A NACE classifica a resistência a corrosão dos metais, num determinado meio corrosivo, em função da sua taxa de corrosão.. 20) O termo OXIDAÇÃO, em corrosão, pode ser usado para identificar um processo de corrosão que ocorra em temperaturas elevadas (acima do ponto de orvalho). 21) A reação anódica é sempre uma reação de dissolução de um metal exposto a um meio corrosivo e pode ocorrer tanto na superfície do metal quanto no seio da solução dependendo dos constituintes da solução. R. Errado, a reação anódica é uma reação de dissolução do metal e SEMPRE ocorre na superfície do metal onde existe o contato metal / meio. 22) Num processo corrosivo podem ocorrer reações catódicas diferentes, dependendo dos constituintes do meio., a reação catódica depende dos constituintes do meio, mas principalmente do ph e aeração do meio. 23) Em qualquer processo corrosivo a quantidade das reações catódica e anódica serão sempre iguais para que a neutralidade da solução seja mantida. 24) Pode se dizer que a natureza da reação anódica só depende da composição química do metal exposto ao meio e a catódica só depende dos constituintes e ph do meio., outros fatores influenciam apenas na velocidade das reações, mas não no tipo de reação. 25) Quando uma chapa de Alumínio for mergulhada numa solução ácida aerada as reações mais prováveis serão: R. Anódica = 2Al 2Al +3 + 6 e -- R. Catódica = 6H + + 2 e 3 H 2 R. Errado, a reação anódica está correta, mas a catódica será 6H + + ½ O 2 + 2 e 3 H 2 O 26) Em metalurgia, chama-se de liga ferrosa a todo metal cujo principal elemento químico presente na sua composição sejam átomos de Ferro.. FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 3 - PÁGINA 3
27) Aço inoxidável é toda liga ferrosa que tem mais do que 12 % de Cromo na sua composição química. 28) Vazios e segregações são heterogeneidades que estão presentes na maioria dos aços usados industrialmente na fabricação de equipamentos, tubulações, estruturas metálicas etc., quanto mais impuro for o metal maior será sua tendência a corrosão. 29) Os átomos que constituem a estrutura de um metal estão arrumados de maneira ordenada chamada de CRISTAIS. 30) A estrutura cristalina de um metal é formada por grãos e contornos de grãos. 31) Chama-se de MICROPILHA todo sistema de corrosão ou pilha onde a diferença de potencial entre ânodo e cátodo é devido as impurezas, segregações ou modificações físicas de um metal. 32) A origem das micropilhas são heterogeneidades, trabalhos térmicos ou mecânicos oriundos da fabricação do metal. 33) Em geral, nos casos de micropilhas, as regiões que sofrem maior corrosão são as localizadas na área de comportamento mais catódico. R. Errado, a corrosão ocorre como conseqüência das reações anódicas, localizadas na áreas anódicas do metal. 34) Complete os espaços deixados em branco nas linhas abaixo, relacionando os demais fatores que interferem na corrosão dos metais de cada um dos componentes como descriminado: - Fatores relativos ao metal: composição química, - Fatores relativos ao meio corrosivo: ph, - Fatores relativos ao produto da corrosão: porosidade, 35) Aços aclimáveis são materiais que apresentam boa resistência à corrosão em meios alcalinos oxidantes. FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 4 - PÁGINA 4
R. Errado, aços aclimáveis ou patináveis são aços que possuem na sua composição química Cobre, podendo está ou não associado ao Níquel, cuja finalidade é reduzir a corrosão atmosférica pela formação espontânea de uma película protetora sobre a superfície exposta chamada de patina. 36) Patina é uma película protetora de óxido que se forma sobre a superfície de aços ao Cobre quando expostos a atmosferas agressivas. 37) Os elementos químicos presentes na composição química dos metais que mais influenciam na resistência à corrosão dos metais são: enxofre, cobre, cromo e níquel. 38) A dezinsificação é uma forma de corrosão seletiva de ligas metálicas que contém cobre na sua composição química. 39) As ligas de cobre são utilizadas quando se deseja resistência à corrosão atmosférica, mesmo em atmosferas industriais ou para a condução de águas. R.Certo 40) As ligas de níquel e cobre, como o Monel, são utilizadas para aplicações em meios ácidos fortes. 41) A principal utilização das ligas de alumínio é para corrosão em alta temperatura devido ao alto ponto de fusão de seu óxido. R. Errado, o alumínio e sua ligas são usados normalmente em temperaturas abaixo de 120 C e possuem alta resistência a corrosão atmosférica. 42) A influência do ph do meio tem grande influência na taxa de corrosão quando o meio está no estado gasoso. R. Errado, o ph só interfere e tem sentido quando se trata de meio liquido. 43) Para as ligas ferrosas, em geral, quanto maior o ph do meio maior será a taxa de corrosão. R. Errado, quanto menor o ph maior será a taxa de corrosão para a grane maioria dos metais. 44) A redução da taxa de corrosão das ligas ferrosas, em meios alcalinos é devido a passivação concedida pela estabilidade dos produtos de corrosão formados. 45) Em meios neutros a corrosão é controlada pela reação de redução do hidrogênio que ocorre nas áreas catódicas. R. Errado, para ph > 7 a taxa de corrosão é controlada pelo oxigênio. FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 5 - PÁGINA 5
46) Para metais que não exibem passivação à aeração aumenta a quantidade das reações catódicas tendo como conseqüência um aumento da taxa de corrosão do metal. 47) Para os metais que exibem passivação em meios aerados, como os aços inoxidáveis, à aeração reduz a taxa de corrosão. 48) O fenômeno da passivação pode ser definido como a redução da taxa de corrosão de um metal devido a formação de um filme protetor na superfície do metal, com características protetoras., a frase ficaria mais completa se estive-se escrito que a formação do filme protetor é um fenômeno espontâneo. 49) Em função da umidade relativa do ar as atmosferas podem ser classificadas em seca, normal, úmida ou molhada, sendo que a primeira delas é a mais agressiva para os metais que exibem passivação. R. Errado, a primeira delas é menos agressiva. 50) A umidade relativa do ar a partir da qual a corrosão torna-se mais intensa, costuma ser chamada de umidade relativa crítica do ar, para as ligas ferrosas, esse valor varia na faixa de 50 a 70%.. 51) Para diferenciar a agressividade das atmosferas, com relação a corrosão atmosférica, as atmosferas costumam ser classificadas em função das características e tipos dos poluentes presentes na atmosferas.. 52) Na prática, as atmosferas são uma mistura dos tipos de atmosferas. 53) Tanto os aços chamados de aclimáveis como os aços inoxidáveis são materiais que exibem passivação em meios oxidantes, entretanto o primeiro é mais utilizado para imersão e o segundo para resistência à corrosão atmosférica. R. Errado, o primeiro é usado apenas para corrosão atmosférica e o segundo para imersão em meios oxidantes. 54) A corrosão é dita de corrosão pelo solo quando o meio corrosivo está no estado sólido, como o solo. R. Errado, a corrosão pelo solo é quando o meio corrosivo são os constituintes que estão dissolvidos no solo. 55) O fator considerado mais importante na avaliação da agressividade de um solo é a sua resistividade. Assim, quanto maior a resistividade do solo maior será a agressividade do solo. FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 6 - PÁGINA 6
R. Errado, quanto maior a resistividade MENOR será a agressividade do meio, portanto menor corrosão. 56) O método desenvolvido por Wenner é um dos mais usados para determinar o potencial de solos. R. Errado, o método de Wenner é o mais usado para medir a resistividade do solo. 57) Em solos com aeração diferente os metais localizados nas áreas com menor aeração terão maior taxa de corrosão. 58) Quando o meio corrosivo é modificado localmente devido a presença de bactérias e o meio fica mais agressivo nessa região do que em outras, provocando um aumento da taxa de corrosão do metal, esta corrosão é chamada de microbiológica., por isso a corrosão microbiológica, costuma ser chamada de Corrosão Induzida por Microorganismos. 59) Os microorganismos cujo metabolismo de crescimento depende da presença do oxigênio são chamados de anaeróbicos. R. Errado, são chamados de aeróbicos 60) As bactérias aeróbicas mais conhecidas na corrosão biológica são as oxidantes de ferro, que atuam de maneira a reduzir o ph do meio junto ao metal. 61) A cloração em meios aquosos e o uso de bactericidas são os meios mais usuais no combate a corrosão microbilógica em meios aquosos.. FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 7 - PÁGINA 7
EXERCÍCIOS DE REVISÃO 1) Determine a vida útil de um vaso de pressão pintado externamente que tem os valores de espessura atuais e mínimos da tabela abaixo. Ponto Espessura em 01/2000 Espessura em 2003 Espessura mínima Espessura original Valores em mm 01 10,2 10,1 8,0 12,0 02 10,4 10,3 8,0 12,0 03 12,0 11,8 10,0 14,0 04 12,1 11,9 10,0 14,0 04 02 01 03 Resposta: vida útil = vida remanescente = (espessura atual espessura mínima) / taxa de corrosão Ponto Taxa de corrosão Vida remanescente 01 0,03 mm/ano 70 anos 02 0,03 mm/ano 76,6 anos 03 0,066 mm/ano 27,2 anos 04 0,066 mm/ano 28,7 anos Vida remanescente do vaso = 27,2 anos. 2) Considerando os dados da tabela abaixo referente ao resultado de um teste de campo feito com amostras de metais diferentes, responda: 2.1) Qual a taxa de corrosão de cada amostra? Em mm/ano Metal 01: como a corrosão é localizada será usada a taxa de corrosão por perda de espessura Taxa de corrosão = (20 18) / 2.2 = 0,5 mm/ano FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 8 - PÁGINA 8
Metal 02: como a corrosão é uniforme será usada a taxa de corrosão por perda de peso que é mais precisa e pode ser usada quando a corrosão é uniforme Taxa de corrosão = (peso incial peso final) / tempo x área de exposição Considerando 1 ano = 365 dias, então 2 anos = 730 dias Área de exposição = 1 x (10x5) = 50 dm 2 1 lado está protegido Taxa de corrosão = (200 150) / 730 x 50 = 0,00136 mdd 2.2) Após quanto tempo cada amostra irá furar por corrosão? Tempo para furar é quando a espessura chegar em zero. Metal 01: tempo para furar = (espessura inicial 0) / taxa de corrosão x frentes de ataque Tempo para furar = (20 0)/ 0,5 x 2 = 20 anos Metal 02: tempo para furar = (peso inicial -0) / taxa de corrosão Tempo para furar = 200 / 0,00136 = 147058 dias = 402 anos Metal Dimensões iniciais da amostra (mm) Espessura após 2 anos de exposição ao meio (mm) Peso inicial (mg) Peso após 2 anos de exposição (mg) Revestimento Forma da corrosão observada 01 200x100x20 18 200 180 nenhum localizada 02 100x50x20 16 200 150 1 lado uniforme 3) Qual deverá ser o intervalo de substituição para a curva de uma tubulação que tem uma taxa de corrosão de 0,15 mm/ano, tem uma espessura mínima de 2,5 mm e espessura nominal de 4,5 mm, sabendo-se que a tubulação só pode ser liberada para substituição em intervalos de 2 anos e ela está em operação desde 01/2000? Cálculo da vida da curva: vida = (espessura atual espessura mínima) / taxa de corrosão Vida = (4,5 2,5) / 0,15 = 13,3 anos, portanto a curva deve ser substituída a cada 12 anos. 4) Construa um esquema da pilha de corrosão formada num tanque de armazenamento de ácido sulfúrico diluído, construído com chapas de níquel, identifique as reações de corrosão mais FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 9 - PÁGINA 9
prováveis e mostre no esquema da pilha a movimentação de cargas. Caso o meio seja aerado através de aeradores localizados no fundo do tanque a corrosão aumenta ou diminui? Porque? Meio sem aeração: Reação anódica: Ni Ni ++ + 2e Reação catódica: 2H + + 2e H 2 Meio com aeração: Reação anódica: Ni Ni ++ + 2e Reação catódica: 2H + + 2e + ½ O 2 H 2 O Ni Ni + + e H + H + H 2 5) Com base nos valores de resistividade do solo, para uma tubulação de aço carbono, mostrado no gráfico abaixo, classifique em ordem crescente de resistência a corrosão todas os intervalos de 5 metros identificados no gráfico. 20000 Resistividade (ohm.cm) 15000 10000 5000 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Distâncias 100 m 200 m intervalo Maior resistência a corrosão FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 10 - PÁGINA 10
0 15 metros 200 metros de profundidade 15 40 metros 100 metros de profundidade Outros pontos a saber: 1. Corrosão atmosférica exercícios feitos na sala 2. Corrosão microbiológica considerações feitas na sala 3. Exercícios sobre taxa de corrosão, mecanismo eletroquímico e outros feitos na sala. FUNDAMENTOS DA CORROSÃO - TESTES - 11 - PÁGINA 11